中文摘要：

本项目以高抗玉米品种粤农9号为材料，在不同干旱胁迫条件下，通过对玉米地上部或地下部进行虫害、茉莉酸、脱落酸及其与茉莉酸合成抑制剂等处理，采用化学分析、基因表达分析（定量RT-PCR或Northern杂交）等方法，研究玉米地上部与地下部在虫害（或模拟虫害）诱导防御中化学防御物质及信号途径的相互关系；探讨玉米在同时面临干旱胁迫与虫害时，协调体内茉莉酸与脱落酸信号途径进行化学防御的机理。这对揭示植物协调自身化学防御途径的机制具有重要的科学意义，也将为玉米多抗新品种的培育提供科学依据。

结论摘要：

本项目采用化学物质分析、分子生物学（RT-PCR、PCR-DGGE）和ELISA基因表达分析方法，研究了多种处理（茉莉酸、水杨酸、乙烯利、干旱胁迫、虫害）对玉米地上部和地下部化学防御作用的影响，探讨信号途径之间的相互关系及诱导防御的成本问题。主要研究结果有1）玉米地上部处理能诱导地下部的防御反应，影响根系分泌物的构成和根际细菌群落的多样性。2）地下部的诱导能系统影响到地上部的化学防御作用。3）茉莉酸处理地上部或地下部对玉米化学防御作用的影响主要是通过激活茉莉酸自身合成起作用的。4）人工外施茉莉酸的条件下，Bt玉米人工导入抗性（Bt基因）和自身化学防御过程之间的互作关系是协同的。5）乙烯信号途径参与了虫害诱导玉米化学防御反应过程。6）玉米在面临干旱胁迫时，不仅启动了ABA信号途径来抵抗外界胁迫，而且启动了抵御其他生物胁迫(虫害、病害)的次生代谢物质，在虫害取食时，茉莉酸信号途径和ABA信号途径被诱导，证实了植物对生物与非生物的胁迫作出的响应并非相对独立的两个过程。7）玉米的诱导防御在初期是需要生长成本的，随着时间的延长，生长成本随着防御作用的减弱而逐渐减少，甚至表现出明显的补偿效应。